Морозов_Технология и оборудование 2011

ЛЕКЦИЯ №17

ЛЕСНАЯ ТАКСАЦИЯ

План лекции:

1.Понятие о лесной таксации, ее задачи.

2.Объекты и методы лесной таксации.

3.Основные таксационные показатели насаждений и способы их расчета.

4.Таксационные инструменты.

1. Понятие о лесной таксации, ее задачи.

Лесная таксация как наука изучает методы измерения объемов деревьев, объемов заготовленной лесной продукции, запасов отдельных насаждений (древостоев) и целых лесных массивов, прироста отдельных деревьев и насаждений.

Задачи лесной таксации не только учет лесов, но и характеристика их пространственного размещения, выявление особенностей роста и закономерностей строения, определение товарной структуры древостоев и объемов заготавливаемой лесопродукции. По данным лесной таксации осуществляется планирование хозяйственной деятельности

(лесовосстановление, рубки леса).

2. Объекты и методы лесной таксации.

Основными объектами лесной таксации являются отдельное дерево и его части, совокупность отдельных деревьев и их частей, древостой и насаждение, совокупность древостоев, а также обширные территории леса, которые получили название лесных массивов.

Лесные массивы разделяются на лесхозы и лесничества, а лесничества на хозяйственные части и кварталы, что необходимо для удобства организации и ведения в них лесного хозяйства. В кварталах, которые, как правило, имеют нормативную площадь от 25 до 100 га и ограничены в натуре квартальными просеками, проводят таксацию леса и все лесохозяйственные мероприятия. Каждый квартал имеет свой номер. Нумерация кварталов ведется с северо-запада на юго-восток.

Лесные массивы состоят из покрытых и непокрытых лесом земель. Кроме того в состав земель лесного фонда входят и земли непокрытые лесом (пахотные земли, сенокосы, водоемы, болота и т.д.). При таксации лесных массивов все эти категории площадей учитываются и наносятся на план лесонасаждений.

При таксации леса его разделяют на однородные участки – выдела, в которых проводится описание их таксационных показателей. При описании насаждения таксатор сверху вниз характеризует растительность (древостой,

131

подрост, подлесок, живой напочвенный покров) и условия местопроизрастания (почва, рельеф местности, экспозиция склона, гидрологические особенности). Эта характеристика дается в процессе глазомерной таксации – которая является одним из методов лесной таксации.

Кроме глазомерной таксации в лесном хозяйстве применяются

дистанционные методы таксации леса с самолетов, вертолетов и космических спутников земли. Широкое применение находит

аэросъемочный метод, при котором производится непрерывное сканирование местности, что обеспечивает наиболее четкое изображение объекта. Результаты сканирования вводят в компъютер, который после анализа выдает карту с границами таксационных выделов с указанием их площади и важнейших таксационных характеристик.

В лесной таксации широко применяются математические методы с установлением закономерностей и связей для перехода при анализе от частного к общему.

3. Основные таксационные показатели насаждений и способы их расчета.

Леса занимают обширные и разнообразные территории, а поэтому весьма существенно различаются по происхождению, составу пород, запасу древостоев, их бонитету, полноте, качеству древесины и другим показателям. Одной из задач лесной таксации является выделение в лесных массивах однородных частей леса, которые принято называть насаждениями. Важнейшим основанием для выделения насаждений служат различия в характеристике древостоя.

Для того чтобы разделить многообразные лесные ландшафты на относительно однородные участки (насаждения) разработан соответствующий метод. Основу этого метода составляет система показателей или таксационных признаков, при помощи которого для каждого насаждения определяется таксационная характеристика, отражающая особенности строения леса, его хозяйственную и промышленную ценность.

К основным таксационным показателям насаждений относятся:

1.происхождение (искусственное или естественное, семенное или порослевое);

2.форма (простая, когда насаждения состоят из одного яруса и сложная, когда кроны деревьев образуют несколько ярусов);

3.состав (соотношение по запасу древесных пород, образующих насаждение);

4.средняя высота;

5.возраст (по породам, ярусам);

6.бонитет (показатель лесорастительных условий произрастания данного насаждения);

7.полнота (степень плотности стояния деревьев, образующих насаждение);

132

8.средний диаметр (ярусов, отдельных древесных пород);

9.запас (количество древесины на единице площади);

10.класс товарности (показатель, характеризующий качественное состояние древесного запаса данного насаждения);

11.тип леса (показатель, характеризующий естественноисторические условия произрастания насаждения).

12.подрост, подлесок, живой напочвенный покров.

Все данные таксации леса заносятся в таксационное описание, которое наряду с фотоабрисом является основным полевым документом. В своей практической деятельности лесоводы очень часто пользуются этим документом, который дает представление о лесных насаждениях и тем самым облегчает решение тех или иных хозяйственных задач без осмотра этих насаждений в натуре.

Основанием для выделения насаждений, прежде всего, служат

различия в характеристике древостоя, который является важнейшим объектом лесной таксации.

Сложные древостои состоят из нескольких древесных пород, поэтому для удобства таксации их расчленяют на более однородные части, которые получили название элементов леса и являются его простейшей формой. При этом обязательно выделяется основной элемент леса (преобладающая порода), которая имеет наибольший запас в насаждении. Проф. Н.В.

Третьяков назвал элемент леса «той последней единицей, до которой расчленяют лес».

Древостои насаждения, как правило, представляют собой сочетание нескольких элементов леса, а иногда состоят из одного элемента, когда, например, это чистый и одновозрастный сосняк или ельник. Таксация по элементам леса позволяет расчленить сложные насаждения на простые части и тем самым иметь возможность правильно определить все таксационные показатели насаждения, что значительно облегчает промышленную оценку леса.

Для каждого элемента леса таксатор определяет: среднюю высоту,

средний диаметр, запас, класс товарности.

Для каждого яруса, отличающегося по средней высоте более чем на 20 %, устанавливают состав, полноту и запас.

После описания ярусов дают общую характеристику насаждения, в которой определяют преобладающую и главную породу, класс возраста, класс бонитета, запас, высоту, диаметр, класс товарности и тип леса.

Такой порядок таксации насаждений дает представление об особенностях строения леса, имеющейся в нем древесине и ее производственной ценности для решения различных хозяйственных вопросов.

Преобладающей породой насаждения является порода, имеющая наибольший запас. Все другие древесные породы в лесной таксации принято называть второстепенными. Преобладающая порода в составе насаждения пишется первой. Ее следует отличать от главной.

Главной породой называется такая порода, которая при данных

133

экологических, экономических и лесорастительных условиях наилучшим образом отвечает хозяйственным целям.

Главная порода является преобладающей, если ее запас в средневозрастных, приспевающих, спелых и перестойных насаждениях составляет не менее 5/10, а для дуба, ясеня – 4/10 общего запаса насаждения

(яруса). Например, в следующем средневозрастном насаждении формула состава записывается 4Д6Б, а не 6Б4Д.

В молодняках преобладающими породами считаются главные породы при доле участия в составе насаждения во втором классе возраста на 1/10, а в

первом классе возраста – на 2/10 менее, чем приведено выше. Например, в

смешанном сосново-березовом насаждении 30-летнего возраста нужно писать

4С6Б, а не наоборот; до 20-летнего возраста – 3 С7Б.

Второстепенной считается такая порода, которая имеет меньшую хозяйственную и экологическую ценность по сравнению с главной породой.

Класс возраста насаждений определяют по среднему возрасту преобладающей породы. При этом класс возраста для хвойных и твердолиственных пород семенного происхождения равен 20 годам, а для мягколиственных и твердолиственных пород порослевого происхождения – 10 годам.

Класс бонитета определяется по средней высоте и среднему возрасту преобладающей породы по таблицам, составленным М.М. Орловым.

Текущий средний периодический прирост по запасу в древостое определяется по разности запаса без коры в данное время и n лет назад, разделенный на продолжительность периода.

Средний диаметр древостоя зависит от характера распределения числа деревьев, а, следовательно, и от их сумм площадей сечения по ступеням толщины. Поэтому средний диаметр древостоя определяется по средней площади сечения всех деревьев на высоте груди.

Сумму площадей сечения древостоя определяют перемножением площади сечения одного дерева данной ступени толщины на число деревьев в ступени и их последующего суммирования. Суммы площадей сечения определяют по справочнику таксатора. Разделив сумму площадей сечения в древостое на число деревьев получают площадь сечения среднего дерева, по которой устанавливают средний диаметр.

Для определения средней высоты преобладающего элемента леса строится график – кривая высот. Чтобы построить такую кривую необходимо в натуре замерить высотомером не менее 2-3 деревьев для каждой ступени толщины. По полученным данным строят график высот – линию, разделяющую полученные точки на равное их количество. Из точки на оси абсцисс, которая соответствует среднему диаметру древостоя восстанавливают перпендикуляр до кривой высот, а затем с нее – второй перпендикуляр на ось ординат. В точке пересечения второго перпендикуляра и оси ординат берут отсчет, который соответствует средней высоте древостоя.

Важным таксационным показателем древостоя является запас. Его можно определить по средним модельным деревьям. Для этого делают

134

сплошной перечет древостоя, а затем по площади сечения находят средний диаметр и по графику высот – среднюю высоту. После этого в древостое отбирают 3-5 модельных деревьев, соответствующих средним показателям, срубают их и определяют объем по сложной формуле срединных сечений. Полученные данные переводят на весь древостой.

В практике лесного хозяйства и лесной промышленности для определения запаса древостоя используются объемные таблицы по разрядам высот.

Для определения разряда высот измеряют по три высоты средних деревьев для каждой из трех средних ступеней толщины с максимальным количеством стволов.

По данным измерений вычисляют среднеарифметические высоты ступеней и потом для каждой ступени толщины по таблицам определяют разряд высот.

Средний разряд высот для породы определяется как среднеарифметическая трех средних ступеней толщины.

После определения разряда высот по разрядным таблица, приведенным в лесотаксационных справочниках, выписывается объем одного ствола для каждой ступени толщины. Умножая объем ствола на количество стволов в ступени и суммируя результаты, получают запас древостоя. Представленное определение запаса можно записать в виде формулы:

M = V1n1 + V2n2 + Vini,

где i - количество ступеней толщины;

V1, V2, Vi – объем одного ствола в определенной ступени толщины, n1, n2, n3 – количество стволов в определенной ступени толщины.

Для определения запаса смешанных, сложных и разновозрастных древостоев каждая порода, ярус и возрастное поколение рассматриваются отдельно и для каждого отдельно определяется разряд высот и запас.

4. Таксационные инструменты.

Для таксации деревьев, насаждений и лесоматериалов применяются

специальные приборы и инструменты.

Для измерения длины срубленных деревьев и заготовленных лесоматериалов применяют метр или рулетку.

Толщину (диаметр) растущих деревьев измеряют мерной

вилкой, которая состоит из линейки с неподвижной и подвижной ножками. Деления на мерной вилке бывают через 1, 2 или 4 см. Причем на 4- сантиметровой вилке на отметке 2 см стоит цифра ступени 4 см, на 6- сантиметровой отметке – 8 см и т.д., что позволяет автоматически распределять деревья по ступеням толщины. Мерная линейка при измерении должна касаться ствола, а ножкой заходить за середину толщины ствола. Ствол на поперечном разрезе, как правило, не является правильным кругом, поэтому для более точного измерения берут два взаимно перпендикулярных замера.

Высоту дерева замеряют, как правило, высотомером с дальномером.

Прирост дерева по толщине с возрастом определяют при

135

помощи приростного бурава и измерения ширины годичных слоев.

Полнотомер Биттерлиха используют для определения суммы площадей сечений на высоте груди (1,3 м) в насаждении

в м2. Это метровая рейка, на конце которой перпендикулярно длине прикрепляется визирное окно с вырезом 2 см. Таксатор визирует вокруг себя на все древесные растения и учитывает только те, которые шире выреза окна. Каждое такое дерево дает 1 м2 суммы площадей сечения в насаждении на 1 га.

Для обработки таксационных материалов служат компъютеры. Единицей измерения длины и высоты служит метр, диаметра – см., объема запаса м3. Объем лесоматериалов определяют в плотных и складочных кубометрах. Круглые лесоматериалы учитываются в плотных, а дрова и хворост в складочных или плотных кубометрах.

136

ЛЕКЦИЯ №18

ЛЕСОУСТРОЙСТВО

План лекции:

1.Понятие, цели, задачи лесоустройства.

2.Формы лесного хозяйства: по происхождению, товарности леса, способу рубки.

3.Виды спелости леса, возраст рубки, оборот рубки. Теория нормального леса.

4.Проектирование лесохозяйственных мероприятий.

5.Хозяйственная часть и секция, цель создания и признаки выделения.

6.Размер пользования лесом. Лесосеки: равномерного пользования, по спелости, первая возрастная, вторая возрастная и прочие. Расчет промежуточного пользования лесом.

1. Понятие, цели, задачи и объекты лесоустройства

Лесоустройство – это система инвентаризации, учета государственного лесного фонда и проектирования мероприятий, направленных на обеспечение рационального и комплексного его использования, на повышение эффективности ведения лесного

воспроизводство, охрану и защиту и осуществление единой научно-технической политики в лесном хозяйстве.

Цель лесоустройства – долгосрочное и надежное планирование лесохозяйственного производства.

Задачи лесоустройства – оперативный учет лесных ресурсов.

Для решения поставленных целей и задач при Министерстве лесного хозяйства создана специальная организация «Белгослес», предназначенная для выполнения работ по приведению лесов в известность, их устройству и разработке комплекса мероприятий по ведению в них хозяйства.

При проведении лесоустройства осуществляются:

1.определение границ участков государственного лесного фонда, переданных юридическим лицам для ведения лесного хозяйства, внутрихозяйственная организация территорий гослесфонда этих лиц;

2.инвентаризация гослесфонда с определением категорий земель, породного и возрастного состава лесов, их состояния, а также определение качественных и количественных характеристик лесных ресурсов;

3.выявление участков леса, нуждающихся в проведении рубок главного и промежуточного пользования, а также прочих рубок леса;

4.определение площадей, на которых необходимо проведение работ по возобновлению и разведению леса и намечаются методы и способы их выполнения;

5.определение размера побочного пользования лесом, а также пользования для нужд охотничьего хозяйства и иных целей;

6.разработка проектов организации и ведения лесного хозяйства;

137

7. авторский надзор за осуществлением лесоустроительных проектов, составляемых по материалам лесоутройства.

2. Формы лесного хозяйства: по происхождению, товарности леса, способу рубки.

Форма лесного хозяйства – это режим его ведения, обеспечивающий максимально эффективное достижение поставленных целей.

Выделяют следующие формы лесного хозяйства по происхождению:

1.семенная или высокоствольная,

2.порослевая или низкоствольная,

3.смешанная.

Выделяют следующие формы лесного хозяйства по товарности:

1.крупнотоварная,

2.среднетоварная,

3.мелкотоварная,

4.деловая,

5.дровяная.

Выделяют следующие формы лесного хозяйства по способу рубки:

1.лесосечная,

2.выборочная.

Лесосечная форма подразделяется на следующие формы:

1.сплошнолесосечная - на лесосеке вырубаются одновременно все деревья. Образовавшаяся вырубка в зависимости от наличия подроста возобновляется либо естественным, либо искусственным путем.

2.семенно-лесосечная (постепенная) – древостой вырубается за несколько приемов, при этом обеспечивается надежное естественное возобновление хозяйственно-ценными породами под пологом леса.

3.выборочно-лесосечная – древостой вырубается в течение двух классов возраста постепенно увеличивающимися окнами в местах с наличием подроста главных пород.

Выборочная форма представлена лесоводственно-выборочной или добровольно-выборочной формой, суть которой в том, что в целях формирования разновозрастного и непрерывно производительного леса, сохраняющего водоохранные, защитные и рекреационные свойства рубки главного пользования и рубки ухода проводятся одновременно на одной и той же площади.

3. Виды спелости леса, возраст рубки, оборот рубки. Теория нормального леса.

Спелость леса – возраст дерева или древостоя, в котором они в наиболее полной степени удовлетворяют потребности народного хозяйства в древесине и других полезностях леса.

138

Различают следующие виды спелости леса:

1.естественная,

2.возобновительная,

3.количественная,

4.техническая.

1.Естественная спелость – возраст дерева или древостоя, в котором они переходят в стадию отмирания.

2.Возобновительная спелость – обеспечивает полноценное естественное возобновление леса семенным или порослевым путем.

3.Количественная спелость - связана с возрастом деревьев или древостоев, в котором они имеют максимальный средний прирост по запасу древесины.

4.Техническая спелость – возраст, в котором древостой или дерево имеют наивысший средний прирост основного сортимента. Возраста рубок для основных лесообразующих пород в Беларуси устанавливаются на базе возраста технической спелости целевых сортиментов древесины.

После определения спелостей устанавливают, в каком возрасте древостой можно назначать в главную рубку. Возраст рубки – это минимальный возраст, после которого целесообразно назначать древостой в рубку главного пользования. Он является показателем степени готовности древостоев к назначению их в рубку, т.е. в рубку должны назначаться только спелые древостои. Возраст рубки в разных группах и категориях лесов определяется по разным видах спелости. На практике возраст рубки в лесах I группы на один класс выше, чем в эксплуатационных лесах II группы. В заповедниках, национальных парках, лесопарках, лесопарковых частях зеленых зон, зон санитарной охраны источников водообеспечения, где допускаются только рубки ухода и санитарные рубки, возрасты лесовосстановительных рубок не устанавливаются.

Возраст рубки – это возраст древостоя, в котором он может нормально поступать в рубку, удовлетворяя целям хозяйства.

От возраста рубки следует отличать понятие оборота рубки.

Оборот рубки – это период времени, обеспечивающий вырубку,

восстановление и достижение древостоями возраста рубки.

Т.е. оборот рубки необходимо определять по возрасту рубки, увеличенному на период восстановления лесосек. Но, например, при сохранении на вырубках жизнеспособного подроста хозяйственноценных пород в достаточном количестве оборот рубки будет ниже за возраст рубки на величину возраста подроста.

Основные положения теории нормального леса заключаются в

следующем:

1. лес должен иметь наивысшую продуктивность,

139

2.максимальный текущий прирост,

3.отличаться высоким качеством древесины,

4.обеспечивать наивысший экологический эффект,

5.иметь нормальную возрастную структуру, которая предполагает относительную равномерность в распределении древостоев по классам возраста.

Нормальный лес, с точки зрения лесоустройства, это лес, равномерно распределенный по классам возраста.

4.Проектирование лесохозяйственных мероприятий.

Проектирование лесохозяйственных мероприятий направлено на улучшение использования лесных ресурсов и проводится с учетом природных и экологических условий региона.

К числу проектируемых лесоустройством мероприятий относятся следующие:

1.лесопользование,

2.возобновление леса,

3.выращивание леса,

4.повышение продуктивности и устойчивости леса против неблагоприятных факторов внешней среды,

5.охрана и защита леса.

1. Лесопользование. Лесопользование должно соответствовать принципам непрерывности, неистощимости, комплексности и рационального использования древесных ресурсов, поскольку потребление древесного сырья происходит постоянно.

Главное пользование выступает в роли регулятора, обеспечивающего стабильное динамическое состояние лесного фонда и оптимальную возрастную структуру в нем.

Главное пользование лесом лимитируется возрастом главной рубки. В свою очередь от возраста главной рубки в значительной степени зависит сортиментный состав вырубаемой древесины.

Нормой размера главного пользования является расчетная лесосека, которая при лесоустроительном планировании учитывается как норматив. Этот норматив рассчитывается для лесхоза. Лесосека может быть в понимании как делянка в лесу. В данном же случае имеется в виду расчетная лесосека – директивно утвержденный министерством максимально возможный размер годового пользования древесиной в объемных единицах (тыс. м. куб. ликвидной древесины).

При равномерном распределении древостоев в хозсекции по возрастным группам годичное лесопользование (расчетная лесосека) будет соответствовать годичному текущему приросту древесины.

Промежуточное пользование лесом - использование древесины из насаждений в период от смыкания крон до возраста спелости древостоев. В зависимости от интенсивности ведения лесного хозяйства на долю промежуточного пользования приходится около 40-45 % в общем объёме

140